(57)【要約】【課題】  プレカット木材をスリップ無く搬送することによって、プレカット木材の加工部をカメラにより撮影する際に、プレカット木材を加工部毎に一々停止させる必要がなく、この結果、プレカット木材一本当たりの加工部の位置および形状の検査時間を大幅に短縮することができる。【解決手段】  プレカット木材２を連続的に搬送する搬送手段としてのベルトコンベア３、４と、ベルトコンベア３、４により連続的に搬送されて来るプレカット木材２の加工部５を、プレカット木材２を停止させることなく撮影する撮影手段としてのカメラ１２Ａから１２Ｄと、制御器とを備え、前記制御器は、各カメラにより得られた加工部５の画像位置データと予め設定された加工部５の設定位置データとを比較して、加工部５の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた加工部５の画像形状データと予め設定された加工部５の設定形状データとを比較して、加工部５の加工の合否を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段により連続的に搬送されて来るプレカット木材の加工部を、前記プレカット木材を停止させることなく撮影し、得られた前記加工部の画像位置データと予め設定された前記加工部の設定位置データとを比較して、前記加工部の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた前記加工部の画像形状データと予め設定された前記加工部の設定形状データとを比較して、前記加工部の加工の合否を判定することを特徴とする、プレカット木材の検査方法。
【請求項２】
前記搬送手段は、ベルトコンベアからなっていることを特徴とする、請求項１記載の、プレカット木材の検査方法。
【請求項３】
前記合否の判定結果、不合格品を加工ラインから排除することを特徴とする、請求項１または２記載の、プレカット木材の検査方法。
【請求項４】
プレカット木材を連続的に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により連続的に搬送されて来る前記プレカット木材の加工部を、前記プレカット木材を停止させることなく撮影する撮影手段と、制御器とを備え、前記制御器は、前記撮影手段により得られた前記加工部の画像位置データと予め設定された前記加工部の設定位置データとを比較して、前記加工部の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた前記加工部の画像形状データと予め設定された前記加工部の設定形状データとを比較して、前記加工部の加工の合否を判定することを特徴とする、プレカット木材の検査装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、間隔をあけて水平に配置され、それぞれ等速で駆動される一対のベルトコンベアからなり、前記撮影手段は、一対のベルトコンベア間の上方に設置された上部カメラと、一対のベルトコンベア間の下方に設置された下部カメラと、前記一対のベルトコンベア間の一方の側方に設置された右部カメラと、前記一対のベルトコンベア間の他方の側方に設置された左部カメラとからなっていることを特徴とする、請求項４記載の、プレカット木材の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プレカット木材の検査方法および装置、特に、プレカット木材をスリップ無く搬送することによって、プレカット木材の加工部をカメラにより撮影する際に、プレカット木材を加工部毎に一々停止させる必要がなく、この結果、プレカット木材一本当たりの加工部の位置および形状の検査時間を大幅に短縮することができる、プレカット木材の検査方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プレカット装置により木造住宅の横架材に、平ほぞ孔、間柱孔、仕口蟻、垂木欠き等の加工を施す際に、これらの加工部が予め設定された加工位置および加工形状に正確に施されているか否かを検査するためのプレカット木材の検査装置が、特許文献１（特開２００３−１２１１１０号公報）に開示されている。以下、この従来検査装置を、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図６は、従来検査装置を示す平面図である。
【０００４】
図６において、２１は、プレカット木材２２の搬送手段としてのローラコンベア、プレカット木材２２には、上述したような種々の加工部２５が形成されている。２３は、プレカット木材２２の先端に当接するストッパである。ストッパ２３は、ローラコンベア２１と平行に配されたレール２４に沿って自在に進退し、加工部２５が後述するカメラ２６の直下に位置するようにプレカット木材２２を停止させる。２６は、プレカット木材２２の上方の定位置に設置されたカメラであり、ストッパ２３により停止したプレカット木材２２の加工部２５を撮影する。
【０００５】
上記従来検査装置によれば、以下のようにして、プレカット木材２２の加工部２５が検査される。
【０００６】
検査する加工部２５の位置に対応して進退するストッパ３にプレカット木材２の先端が当接して停止すると、カメラ６によって加工部５が撮影される。そして、この加工部５の画像形状データは、予め設定された加工部５の設定形状データと比較され、加工部５が予め設定された位置に予め設定された加工形状通りに形成されているか否かが検査される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２１１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来検査装置によれば、プレカット木材２２の加工部２５が予め設定された位置および形状に正確に形成されているか否かを人手によらず自動的に検査することができるので、加工部２５の検査時間が大幅に短縮されるといった利点はあるが、加工部２５毎にストッパ２３を進退させてプレカット木材２２を停止させているので、この停止時間が無駄になる。この結果、上記従来検査装置をプレカット装置の最終段に設置した場合には、木材の搬入から加工までを全て自動化して、木材の加工時間を著しく短縮させることができるといったプレカット装置の効果が十分に発揮されない。
【０００９】
この問題を解決するには、プレカット木材２２を連続的に搬送し、加工部２５をプレカット木材２２の移動中にカメラ２６によって撮影することが考えられる。しかしながら、上記従来検査装置は、プレカット木材２２をローラコンベア２１によって搬送しているので、プレカット木材２２とローラコンベア２１との間にスリップが生じ易い。この結果、加工部２５がカメラ２６の直下に来るように、プレカット木材２２を正確に停止させることができないので、加工部２５の検査が正確に行えなかった。
【００１０】
従って、この発明の目的は、プレカット木材をスリップ無く搬送することによって、プレカット木材の加工部をカメラにより撮影する際に、プレカット木材を加工部毎に一々停止させる必要がなく、この結果、プレカット木材一本当たりの加工部の位置および形状の検査時間を大幅に短縮することができる、プレカット木材の検査方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１２】
請求項１記載の発明は、搬送手段により連続的に搬送されて来るプレカット木材の加工部を、前記プレカット木材を停止させることなく撮影し、得られた前記加工部の画像位置データと予め設定された前記加工部の設定位置データとを比較して、前記加工部の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた前記加工部の画像形状データと予め設定された前記加工部の設定形状データとを比較して、前記加工部の加工の合否を判定することに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、搬送手段は、ベルトコンベアからなっていることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、合否の判定結果、不合格品を加工ラインから排除することに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項４記載の発明は、プレカット木材を連続的に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により連続的に搬送されて来る前記プレカット木材の加工部を、前記プレカット木材を停止させることなく撮影する撮影手段と、制御器とを備え、前記制御器は、前記撮影手段により得られた前記加工部の画像位置データと予め設定された前記加工部の設定位置データとを比較して、前記加工部の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた前記加工部の画像形状データと予め設定された前記加工部の設定形状データとを比較して、前記加工部の加工の合否を判定することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、搬送手段は、間隔をあけて水平に配置され、それぞれ等速で駆動される一対のベルトコンベアからなり、撮影手段は、一対のベルトコンベア間の上方に設置された上部カメラと、一対のベルトコンベア間の下方に設置された下部カメラと、前記一対のベルトコンベア間の一方の側方に設置された右部カメラと、前記一対のベルトコンベア間の他方の側方に設置された左部カメラとからなっていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、プレカット木材をスリップ無く搬送することによって、プレカット木材の加工部をカメラにより撮影する際に、プレカット木材を加工部毎に一々停止させる必要がなく、この結果、プレカット木材一本当たりの加工部の位置および形状の検査時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明のプレカット木材の検査装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、この発明のプレカット木材の検査装置を示す正面図、図２は、この発明のプレカット木材の検査装置を示す平面図、図３は、この発明のプレカット木材の検査装置を示す左側面図、図４は、この発明のプレカット木材の検査装置を示す背面図である。
【００２０】
図１から図４において、１は、基台、３、４は、基台１上に水平に且つ直線的に配された一対の搬送手段としての上流側、下流側ベルトコンベアであり、種々の加工部５（蟻溝のみ記載）が形成されたプレカット木材２を、図１中矢印方向に連続的に搬送する。上流側ベルトコンベア３と下流側ベルトコンベア４との間には間隔（Ｌ）があいている。各ベルトコンベア３、４は、各ベルトコンベアのプーリ６間にエンドレスに配されるベルト７とからなっている。プーリ６とベルト７とは、スリップをなくすために互いにギヤ構造により噛み合わされている。一対のプーリ６のうち、内側の駆動プーリ６Ａは、モータ８の駆動プーリ８Ａに掛けられたベルト９を介してそれぞれ同一方向に回転する。プレカット木材２をベルトコンベア３、４によって搬送することによって、プレカット木材２は、ベルトコンベア３、４に対して面接触するので、ローラコンベアの場合の線接触と比べて、プレカット木材２とベルトコンベア３、４との間のスリップは大幅に減少し、実質的に無視することができる。このスリップの防止は、後述する押えローラ１１の押え効果によって更に確実になる。
【００２１】
１０は、上流側および下流側コンベア３、４の側部に搬送方向にそって間隔をあけて設けられたサイドローラであり、両コンベア３、４上にプレカット木材２が搬送中に両コンベア３、４から逸脱することを防止する。１１は、押えローラであり、搬送中のプレカット木材２の上面を押えて、プレカット木材２とベルト７とのスリップを防止する。押えローラ１１は、プレカット木材２の高さに応じて昇降する。
【００２２】
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは、撮影手段としてのカメラであり、１２Ａは、ベルトコンベア３、４間の中央部上方に設置された上部カメラ、１２Ｂは、一対のベルトコンベア３、４間の中央部下方に設置された下部カメラ、１２Ｃは、一対のベルトコンベア３、４間の中央部の一方の側方に設置された左部カメラ、１２Ｄは、一対のベルトコンベア３、４間の中央部の他方の側方に設置された右部カメラである。各カメラのシャッタータイミングは、後述する制御器からの指令によって決定される。すなわち、プレカット木材２の加工部５が何れかのカメラの視野の中心部に来るタイミングは、予め制御器に設定されていて、この設定されたタイミングに従ってシャッターが切られるようになっている。なお、各カメラ毎にストロボ式照明器が設けられ、シャッタータイミングと同期して加工部５に光が照射されるようになっている。
【００２３】
制御器（図示せず）は、シャッター指令をカメラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄに出し、また、これらのカメラにより得られた加工部５の画像位置データと予め設定された加工部５の設定位置データとを比較して、加工部５の位置ずれの合否を判定すると共に、得られた加工部５の画像形状データと予め設定された加工部５の設定形状データとを比較して、加工部５の加工形状の合否を判定する。これらの判定は、加工部５毎に瞬時に行われるので、プレカット木材２の搬送を停止する必要はない。従って、一本のプレカット木材２の加工部５の検査に要する時間は、加工部５毎にプレカット木材２の搬送を停止する場合に比べて大幅に短縮される。
【００２４】
加工部５の位置判定は、例えば、図５に示すように、予め設定した蟻溝の正面形状（実線）の中心部（Ｏ１）と実際の蟻溝の正面形状（一点鎖線）の中心部（Ｏ２）との位置ずれ（Ｌ）を検出し、位置ずれ（Ｌ）の大きさが設定閾値を超えている場合には否と判定する。位置ずれ（Ｌ）の検出は、加工部５の正面形状のみに基づいて行っても良いが、平面形状、あるいは正面および平面形状の両方で行っても良い。加工部５の形状判定は、予め設定した蟻溝の正面形状（実線）の設定加工形状と実際の蟻溝の正面形状（一点鎖線）ととの形状のずれを検出し、形状のずれ量が設定閾値を越えている場合には否と判定する。加工部５の形状判定も、加工部５の正面形状のみに基づいて行っても良いが、平面形状、あるいは正面および平面形状の両方で行っても良い。制御器は、上述した検査を加工部５毎に行う。そして、何れかの加工部の位置ずれおよび形状のずれの少なくとも一方を否と判定した場合に、当該プレカット木材２を不良品と判定し、アラームを発する等して、不良品であることを認識させる。
【００２５】
以上のように構成されている、この発明のプレカット木材の検査装置によれば、以下のようにして、プレカット木材の加工部が検査される。
【００２６】
プレカット木材２が一対のベルトコンベア３、４によって搬送され、加工部５（蟻溝）がベルトコンベア３、４間の中央部に到達すると、制御器からの指令によって右部カメラ１２Ｃのシャッターが切られ、蟻溝の正面形状が撮影される。このようにして蟻溝の正面形状が撮影されると、得られた蟻溝の正面形状の画像位置データと蟻溝の設定位置データとが比較されて、蟻溝の位置ずれが検出され、位置ずれ量が設定閾値を超えているか否かが判定される。この際、プレカット木材２は、ベルトコンベア３、４によってスリップ無く搬送されるので、画像位置データと設定位置データとの比較が正確に行われる。また、得られた蟻溝の画像形状データと設定形状データとが比較されて、蟻溝の形状のずれが検出され、形状のずれが設定閾値を超えているか否かが判定される。このようにして１つの加工部の検査が終了したら、次の加工部の検査が同様にして行われる。そして、何れかの加工部の位置ずれおよび形状のずれの少なくとも一方が否と判定された場合には、当該プレカット木材２は、不良品と判定され、アラームが発せられる。
【００２７】
このように、プレカット木材の搬送にプレカット木材との間のスリップを実質的に無視できるベルトコンベアを採用することによって、プレカット木材を加工部毎に一々停止させる必要なく、連続して加工部を検査することが可能となる。従って、一本のプレカット木材の加工部の検査に要する時間は、加工部毎にプレカット木材の搬送を停止する場合に比べて大幅に短縮される。この結果、この発明の検査装置をプレカット木材の加工装置の最集段に設置した場合、木材の搬入から加工までを全て自動化して、木材の加工時間を著しく短縮させることができるといったプレカット装置の効果を十分に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明のプレカット木材の検査装置を示す正面図である。
【図２】この発明のプレカット木材の検査装置を示す平面図である。
【図３】この発明のプレカット木材の検査装置を示す左側面図である。
【図４】この発明のプレカット木材の検査装置を示す背面図である。
【図５】蟻溝の画像形状を示す正面図である。
【図６】従来検査装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：基台
２：プレカット木材
３：上流側ベルトコンベア
４：下流側ベルトコンベア
５：加工部
６：プーリ
６Ａ：駆動プーリ
７：ベルト
８：モータ
８Ａ：駆動プーリ
９：ベルト
１０：サイドローラ
１１：押えローラ
１２Ａ：上部カメラ
１２Ｂ：下部カメラ
１２Ｃ：左部カメラ
１２Ｄ：右部カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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